Để tính suất điện động cảm ứng cực đại, ta sử dụng công thức:

E = N * B * A * ω

Trong đó:

E: suất điện động cảm ứng cực đại

N: số vòng dây (50 vòng)

B: độ lớn cảm ứng từ (0,01 T)

A: diện tích mỗi vòng dây (2 cm^2 = 2 * 10^-4 m^2)

ω: tốc độ quay góc (20 vòng/giây = 20 * 2π rad/s = 40π rad/s)

Thay các giá trị vào công thức trên, ta có:

E = 50 * 0,01 T * 2 * 10^-4 m^2 * 40π rad/s ≈ 1,257 V

Vậy suất điện động cảm ứng cực đại là khoảng 1,257 V.

Để tìm lực cần thiết để kéo thanh ở tốc độ không đổi, ta cần tính điện trường cảm ứng trong đoạn dây dẫn MN.

Điện trường cảm ứng được tạo ra bởi sự thay đổi của từ trường trong đoạn dây dẫn. Công thức tính điện trường cảm ứng là:

ε = -N * (ΔΦ/Δt)

Trong đó:
ε: điện trường cảm ứng
N: số vòng dây (trong trường hợp này là 1 vòng)
ΔΦ: sự thay đổi của từ thông
Δt: thời gian thay đổi của từ thông

Tuy nhiên, trong trường hợp này, ta có thể sử dụng công thức tính điện trường cảm ứng cho một đoạn dây dẫn thẳng:

ε = B * l * v

Trong đó:
ε: điện trường cảm ứng
B: từ trường (1,2 T)
l: chiều dài đoạn dây dẫn (0,2 m)
v: tốc độ kéo đoạn dây dẫn (2 m/s)

Thay các giá trị vào công thức trên, ta có:

ε = 1,2 T * 0,2 m * 2 m/s = 0,48 V

Điện trường cảm ứng này sẽ tạo ra một dòng điện trong đoạn dây dẫn MN. Công suất tiêu thụ của đoạn dây dẫn là:

P = ε^2 / R

Trong đó:
P: công suất tiêu thụ
ε: điện trường cảm ứng
R: điện trở của đoạn dây dẫn (100 Ω)

Thay các giá trị vào công thức trên, ta có:

P = (0,48 V)^2 / 100 Ω = 0,0023 W

Công suất tiêu thụ này được chuyển đổi thành công cơ học để kéo đoạn dây dẫn. Do đó, lực cần thiết để kéo đoạn dây dẫn là:

F = P / v

Thay các giá trị vào công thức trên, ta có:

F = 0,0023 W / 2 m/s = 0,00115 N

Vậy lực cần thiết để kéo đoạn dây dẫn ở tốc độ không đổi là khoảng 0,00115 N.

Để tính bán kính quỹ đạo của electron, ta sử dụng công thức lực Lorentz:

F = q(E + v x B)

Vì electron chuyển động theo đường tròn, nên lực Lorentz bằng lực hướng tâm:

F = (m * v^2) / r

Vì electron chuyển động vuông góc với từ trường, nên E = 0 và lực Lorentz chỉ có thành phần từ:

F = q(v x B)

Thay các giá trị vào công thức trên, ta có:

(m * v^2) / r = q * v * B

Sắp xếp lại công thức, ta có:

r = (m * v) / (q * B)

Thay các giá trị vào công thức trên, ta có:

r = (9,1 * 10^-31 kg * 8,4 * 10^6 m/s) / (1,6 * 10^-19 C * 0,5 * 10^-3 T)

r ≈ 9,5 * 10^-2 m

Vậy bán kính quỹ đạo của electron là khoảng 9,5 cm.